4.4 逻辑电路和自动控制 —鲁科版高中物理选修3-1课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
第4节
逻辑电路和自动控制
一、简单逻辑电路
1、逻辑电路是有输入和输出端的一些电子开关组成的电路，输出的结果由输入的条件决定，
称为逻辑。
2、条件是用电位的高、低表示的电信号，高电位用“1”表示，低电位用“0”表示，输出高电位用“1”表示，输出低电位用“0”表示。
3、门电路能象门一样依一定的条件“开”或“关”，所以又称“门”电路。
“与”门
“与”门真值表
逻辑示意
开关“接通”为1，“断开”为0；
灯“亮”为1，灯“灭”为0。
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
“或”门（OR
gate）
“或”门真值表
逻辑示意
开关“接通”为1，“断开”为0；
灯“亮”为1，灯“灭”为0。
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
“非”门（NOT
gate）
“非”门真值表
逻辑示意
开关“接通”为1，“断开”为0；
灯“亮”为1，灯“灭”为0。
输入
输出
A
Z
0
1
1
0
●逻辑关系
●真值表
与门
或门
非门
●符号
应用基本门电路组合成比较复杂的逻辑电路时，我们可以仅仅关心它们的输入和输出特性，而不必在意它们的内部结构，这种科学的思维方法就叫做模块化思想。
2.逻辑电路的应用
[经典案例]如图所示是一个火灾报警装置的逻辑的电路图．Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻．1)要做到低温时电铃不响，火灾时产生高温,电铃响起．在图中虚线处应接入怎样的元件？
(2)为什么高温时电铃被接通？
(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度
调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？
【思路点拨】　解答本题应把握以下三点：
(1)理解“与”、“或”、“非”门的特点．
(2)理解电铃响起的原因．
(3)理解灵敏度的意义．
【解】　(1)温度较低时Rt的阻值很大,
R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大，要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处应接入的元件是“非”门．
(2)当高温时Rt的阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高压，电铃响起．
(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能响，因此R较大些，反应较灵敏．(3分)
【答案】　(1)“非”门　(2)见解题样板　(3)R应大些
【名师点评】　在应用逻辑电路时，正确分析电路结构是解题的关键，再根据逻辑电路的特点得出结果．
三、门电路在生活中的应用
A
B
R
Q
Z
P
报警电路
右图是一个简单的保险柜报警电路图，将光敏电阻（光越强电阻越小）装在保险柜锁处，按钮开关装在柜门前的地毯下，那么盗贼用手电筒照柜锁或者踏着地毯时，发光二极管就发光报警，请指出虚线方框是何种门电路。
光没照射时为低电位
A
B
光没照射时为高电位
Z
Z’
Q
P
电路设计
热敏电阻Rt，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小。请设计一个火警报警装置的逻辑电路图。
训练
1．在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为(　　)
A．1和0
B．0和1
C．1和1
D．0和0
解析：选C.首先从“非”门电路入手，当B输入“0”时，D输出信号为“1”，所以“与”门电路的两输入端均为“1”，因此C端输出电信号为“1”，因此选项C正确．
谢谢大家